Две самые большие проблемы пустынного земледелия связаны с нехваткой воды и отсутствием надежной электросети. новый гибридная фотоэлектрическая системаможет помочь улучшить ситуацию.
Речь идет об экспериментальной системе, находящейся в начале своего изучения, которая сочетает в себе фотоэлектрические панели с абсорбирующим гидрогелем. Проект следует указаниям ученых Университет Науки и Техники имени короля Абдаллы (KAUST) Саудовской Аравии: она называется «интегрированная система совместного производства воды, электроэнергии и сельскохозяйственных культур (или WEC2P)».
Его цель — использовать солнечную энергию для выработки электроэнергии и в то же время использовать гидрогель для производства воды. Короче говоря, WEC2P стремится решить проблемы сельского хозяйства в пустыне с помощью более чем инновационной фотоэлектрической системы.
Обеспечение доступа каждого жителя Земли к чистой воде и доступной экологически чистой энергии является частью Целей устойчивого развития, установленных Организацией Объединенных Наций. (…) Я надеюсь, что наш проект может стать децентрализованной системой электроснабжения и водоснабжения для освещения домов и полива посевов.
Проф. Пэн Ван, автор исследования
Как работает фотоэлектрический генератор WEC2P, доставляющий воду в пустыню
Давайте теперь узнаем, как на самом деле работает эта система и каковы ее компоненты. Большая часть информации взята из статьи в журнале Cell Reports Физическая наука, который рассказал об исследовании.
WEC2P опирается на ряд подключенных фотоэлектрических панелей, расположенных поверх слоя гидрогель. Панель и гель образуют крышку металлической коробки с небольшим отверстием внизу. Ночью коробка остается открытой, позволяя гидрогелю впитывать влагу из воздуха. Однако в течение дня гараж остается закрытым, а фотоэлектрическая панель вырабатывает электроэнергию.
Когда солнечный свет попадает на панель, гидрогель под ней нагревается. В результате впитавшаяся вода испаряется из геля и конденсируется на обратной стороне панели. Полученная таким образом жидкая вода выходит из панели и уносит лишнее тепло (поэтому фотоэлектрическая панель остывает и лучше работает).
Выйдя наружу, она перетекает через коробку и выходит из носика, где ее можно собирать для полива или питьевой воды.
В настоящее время первое мелкомасштабное испытание было проведено в июне в пустыне Саудовской Аравии. Установка сгенерировала 1.519 Вт электроэнергии и около 2 литров воды. Полученной водой удалось оросить 60 семян шпината, посаженных в пластиковый ящик, 57 из которых проросли и успешно выросли.
Если крупномасштабные испытания окажутся успешными, эта система может полностью произвести революцию в мире сельского хозяйства в пустыне. Отсутствие воды и электричества больше не может быть проблемой, принося пользу всем.
